铝纤维炸药的土中爆炸成腔试验与工程应用

通过对铝纤维炸药在土中爆炸成腔效应进行研究,得到土中爆炸成腔的半经验公式.针对5m高水下爆炸塔的倾斜问题,结合塔底矩形钢板环绕支撑结构和地质情况,设计具体的单孔装药量与孔深,利用铝纤维炸药土中爆炸成腔技术重新调整塔底地基水平面,使塔在振动与重力作用下得以纠偏.实践证明,铝纤维炸药由于其能量密度高、成型效果好等特点可在一些特殊环境下应用并取得理想的效果.     

全孔蓄水法在高温火区爆破中的应用

针对高温炮孔因裂隙多导致蓄不住水的情况,将内层带有不透水材料的套管快速下放到炮孔并在短时间内注满水,在套管中装有模拟药卷并采用热电偶测量套管中的水温变化。结果表明:全孔蓄水可使工业炸药与起爆器材长时间保持在最高温度不超过水浴温度的环境中,因此能大幅延长高温火区装药施工时间。探索出高温火区的全孔蓄水爆破方法,并通过爆区规模试验,效果良好,该方法能保证施工安全,同时基本解决高温火区较大规模爆破的问题。     

地采矿山转露采的开采程式研究

为了回收原地采矿山遗留的隐患资源,建立了完善的地采矿山转露天开采方法体系,指导地采矿山转露天开采的平稳转型。针对采场下方存在原地采留下的采空区,露天开采前对存在较大安全隐患的大型空区和空区群进行前期集中治理以实现宏观露天开采环境再造,开采中对影响施工安全的局部区域的小空区和盲空区进行综合探测分析和崩落爆破处理以实现微观采场作业条件再造。并总结了地下开采转露天开采矿山生产组织和现场管理的要点,为实现地下开采转露天开采矿山空区治理与露天开采施工协同作业奠定基础。     

水浴加热对乳化炸药爆炸威力的影响

为了研究高温炮孔对水浴防护下乳化炸药爆炸威力的影响,采用100℃水浴加热模拟高温炮孔中防护下乳化炸药的环境温度,通过水下爆炸实验计算得到水下爆炸参数。结果表明:乳化炸药的爆速、冲击波冲量、比冲击波能、比气泡能以及总能量随着水浴加热时间的增加而下降,其中乳化炸药比气泡能与总能量随着水浴加热时间增加呈近似线性降低,水浴加热时间增加对比气泡能占总能量的比例变化影响较小,其比例保持在65%左右。     

RDX基铝纤维炸药与铝粉炸药水下爆炸性能比较

为了评估含铝炸药的综合性能,将铝粉用铝纤维代替,与RDX均匀混合压制得到铝纤维炸药,分别对铝纤维炸药、铝粉炸药、RDX进行水下爆炸实验,测量70 cm、90 cm、120 cm、150 cm处冲击波压力时程,获得三种炸药在不同位置处的冲击波压力峰值、冲量、比冲击波能、气泡脉动周期、比气泡能等参数,研究表明:在压力时程的有效持续时间内,铝纤维反应速率低于铝粉,铝纤维破碎消耗部分能量,导致铝纤维炸药的压力峰值、冲量、比冲击波能低于铝粉炸药。铝纤维的比表面积小,未被氧化的铝含量比铝粉高,且第一次气泡脉动周期较长,使得铝纤维与铝粉参加反应的程度相当,铝纤维炸药的比气泡能略高于铝粉炸药,使得铝纤维炸药的总能量与铝粉炸药相当。     

防护下的导爆索在高温火区爆破中的应用

为了使普通导爆索能应用在高温炮孔中,采用陶瓷纤维套管与胶体水对导爆索进行防护,通过热电偶测温技术测量陶瓷纤维套管中的温度变化以及高温炮孔填土前后的温度变化。结果表明:填土后的炮孔中心温度在较长时间内才回升到先前的温度,有利于导爆索的保护;耐温隔热套管内下部温升速率比上部温升速率快,但最终都稳定在水沸点温度,防护下的导爆索在其底部温度为320℃炮孔中放置40 min后能正常起爆。     

高温爆破中不可逆起爆网路的应用研究

为了避免高温爆破早爆事故的扩大升级,对不可逆起爆网路进行了研究和分析。首先,分析高温爆破作业安全对起爆网路的功能要求,提出并定义了不可逆起爆网路;其次,通过起爆网路器材选型和起爆网路传爆属性分析,优选并推荐使用"四通连接大把抓复式起爆网路"和"雷管孔外接力逐孔起爆网路"两种不可逆起爆网路;最后,合理应用不可逆起爆网路,将爆破工艺流程中的警戒和联网工序前置,缩短爆破器材在高温炮孔中的留置时间。实践表明:不可逆起爆网路能够有效避免高温爆破早爆事故的扩大升级,有利于灾后盲炮的处理。     

单基发射药孤石爆破特性实验研究

为研究单基发射药孤石爆破特性,利用直径和高度均为50 cm的水泥砂浆试块模拟孤石,开展了0.05～0.25 kg/m³单耗的单基发射药和乳化炸药孤石爆破实验,统计并分析了单基发射药和乳化炸药爆破试块的块度分布、破碎能及能量利用率随单耗的变化规律。结果表明：乳化炸药爆破孤石的最大块度随单耗的增加,但能量利用率变化不大。结合高速摄影观察对比单基发射药和乳化炸药爆破孤石的表面裂纹分布与扩展结果,发现单基发射药破岩模式与乳化炸药存在显著差异,其破岩模式是通过在炮孔内快速燃烧产生的高压气体使试块发生轴向和环向的拉伸破坏,而当试块完全开裂后剩余的发射药不再提供破岩能量。     

孔网钢增强塑料复合管应力强度优化设计

研究增强塑料复合管强度问题,孔网钢增强塑料复合管是一种新型复合管,由于国内对复合管的力学性能、孔间距等研究较少,为了在满足复合管应力强度等力学性能,提高强度的精确性,节约生产和实验成本,提出用有限元一阶方法对复合管进行优化设计,建立优化数据模型,进行仿真,结果显示了复合管经优化后,有效减少复合管中孔网钢的厚度,节约成本20%左右.并采用增大孔边网格密度,使结果趋于精确值,并对复合管刚度进行验证,验证结果表明满足要求,为复合管的工业设计提供了一个参考.     

露天多金属矿山地下采空区综合探测分析

由于地采转露采多金属矿山的地质条件复杂性和单一物探或者钻探方法的自身局限性,往往难以有效探测露天采场下的复杂采空区和盲空区,甚至漏探,对露天采矿作业构成较大的安全威胁。因此,针对地采转露采多金属矿山,通过物探和钻探手段进行多层次、多手段的采空区综合探测分析,即通过综合物探锁定空区范围,工程钻探核实空区位置,三维扫描探明空区参数,确保不漏探采空区,并能够探明复杂采空区和盲空区。实践证明,该综合探测分析方法可对多金属矿复杂采空区和盲空区进行较系统和全面的分析,为后续崩落爆破处理奠定基础,从而达到安全开采隐患资源的目的。